單片微機(jī)原理及應(yīng)用：第一章 概述

1、第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用單片微機(jī)原理及應(yīng)用單片微機(jī)原理及應(yīng)用第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用學(xué)時安排學(xué)時安排l授課學(xué)時授課學(xué)時 40學(xué)時學(xué)時l考核方式考核方式閉卷考試；閉卷考試；考試考試(70%)+實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)(占占30%)。第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)資源網(wǎng)絡(luò)資源（一）常用單片機(jī)、電子網(wǎng)站（一）常用單片機(jī)、電子網(wǎng)站 1.周立功單片機(jī)世界周立功單片機(jī)世界(http:/ 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用（二）著名電子公司網(wǎng)站（二）著名電子公司網(wǎng)站1.Microchip公司中文網(wǎng)站公司中文網(wǎng)站 (http:/ 公司網(wǎng)站（公司網(wǎng)站（http:/ 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用本課程的主要內(nèi)容本課程的主要內(nèi)容單片

2、機(jī)的單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu)中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器串行口串行口單片機(jī)的指令單片機(jī)的指令系統(tǒng)及編程系統(tǒng)及編程單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展技術(shù)單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展技術(shù)第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用本課程的主要內(nèi)容本課程的主要內(nèi)容單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)第第2章章引腳引腳CPU存儲器結(jié)構(gòu)存儲器結(jié)構(gòu)并行并行I/O接口接口第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用基本硬件結(jié)構(gòu)基本硬件結(jié)構(gòu)中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)定時定時/計數(shù)器計數(shù)器串行口串行口本課程的主要內(nèi)容本課程的主要內(nèi)容硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用程序設(shè)計程序設(shè)計匯編語言匯編語言指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)本課程的主要內(nèi)容本課程的主要內(nèi)容Compan

3、y name第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用各種類型的計算機(jī)各種類型的計算機(jī)一一. 單片機(jī)的系統(tǒng)組成單片機(jī)的系統(tǒng)組成第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用微型計算機(jī)的硬件組成微型計算機(jī)的硬件組成主機(jī)主機(jī)鼠標(biāo)鼠標(biāo)顯示器顯示器鍵盤鍵盤一一. 單片機(jī)的系統(tǒng)組成單片機(jī)的系統(tǒng)組成第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用軟軟件件系系統(tǒng)統(tǒng)+微型計算機(jī)系統(tǒng)微型計算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)運(yùn) 算算 器器控控 制制 器器CPU存存 儲儲 器器輸輸入入接接口口電電路路輸輸入入設(shè)設(shè)備備輸輸出出設(shè)設(shè)備備輸輸出出接接口口電電路路硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)把組成計算機(jī)的把組成計算機(jī)的控制器、控制器、運(yùn)算器、存儲器、輸入運(yùn)算器、存儲器、輸入/ /輸

4、出接口輸出接口等幾個部分，等幾個部分，全部集成在一塊芯片內(nèi)，全部集成在一塊芯片內(nèi)，就成為單片（單芯片）就成為單片（單芯片）機(jī)。機(jī)。一一. 單片機(jī)的系統(tǒng)組成單片機(jī)的系統(tǒng)組成第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用軟軟件件系系統(tǒng)統(tǒng)+輸輸入入設(shè)設(shè)備備輸輸出出設(shè)設(shè)備備運(yùn)運(yùn) 算算 器器控控 制制 器器CPU存存 儲儲 器器輸輸入入接接口口電電路路輸輸出出接接口口電電路路一一. 單片機(jī)的系統(tǒng)組成單片機(jī)的系統(tǒng)組成第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用1 1、定義：單片微型計算機(jī)（簡稱單片機(jī)）、定義：單片微型計算機(jī)（簡稱單片機(jī)） 在一塊半導(dǎo)體硅片上集成了微處理器（在一塊半導(dǎo)體硅片上集成了微處理器（CPU)、存、存儲器、各種儲器

5、、各種I/O接口，具有計算機(jī)的屬性。接口，具有計算機(jī)的屬性。u又稱微控制器又稱微控制器 （Microcontroller Unit ,MCU)u或稱嵌入式控制器（或稱嵌入式控制器（Embedded Controller)2 2、分類：、分類：u通用型單片機(jī)：針對某種特殊應(yīng)用而專門制作通用型單片機(jī)：針對某種特殊應(yīng)用而專門制作的包含特殊應(yīng)用電路的單片機(jī)。的包含特殊應(yīng)用電路的單片機(jī)。u專用型單片機(jī)：單片機(jī)生產(chǎn)企業(yè)針對市場或領(lǐng)專用型單片機(jī)：單片機(jī)生產(chǎn)企業(yè)針對市場或領(lǐng)域推出的可滿足大部分應(yīng)用的單片機(jī)，域推出的可滿足大部分應(yīng)用的單片機(jī)，一一. 單片機(jī)的系統(tǒng)組成單片機(jī)的系統(tǒng)組成第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用

6、一一. 單片機(jī)的系統(tǒng)組成單片機(jī)的系統(tǒng)組成第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用時鐘電路時鐘電路CPUROMRAMT0 T1中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)串行接口串行接口并行接口并行接口P0 P1 P2 P3TXD RXDINT0 INT1定時計數(shù)器定時計數(shù)器一一. 單片機(jī)的系統(tǒng)組成單片機(jī)的系統(tǒng)組成第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用MCS-51單片機(jī)引腳圖單片機(jī)引腳圖XTAL2XTAL1VCCVSSRSTP0. 0P0.1P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7P1. 0P1.1P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1

7、 P2. 0ALEP3. 0P3.1P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7EAPSEN1234567891011121314151617181920403938373635343332313029282726252424222180318051 8751注：注：P0P0、P2P2、P3P3口還具有第二功能口還具有第二功能一一. 單片機(jī)的系統(tǒng)組成單片機(jī)的系統(tǒng)組成第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用二二. .單片機(jī)的發(fā)展、特點(diǎn)及應(yīng)用單片機(jī)的發(fā)展、特點(diǎn)及應(yīng)用1 1、單片機(jī)、單片機(jī)的發(fā)展概述的發(fā)展概述第二階段（第二階段（19781978年年19821982年）年）: :單片機(jī)的單片機(jī)的高

8、性能高性能階段。階段。以以Intel Intel 公司制造的公司制造的MCS-51MCS-51單片機(jī)為代表。單片機(jī)為代表。第三階段第三階段(1982(1982年現(xiàn)在年現(xiàn)在) )：專用機(jī)、專用機(jī)、16/3216/32位單片機(jī)位單片機(jī)推出階段。推出階段。IntelIntel公司的公司的MCS-96/196MCS-96/196系列、系列、MortorolaMortorola公司的公司的68016801系列等。系列等。第一階段（第一階段（19741974年年19781978年）年）: :單片機(jī)的單片機(jī)的初級初級階段。階段。以以Intel Intel 公司制造的公司制造的MCS-48MCS-48單片機(jī)為

9、代表。單片機(jī)為代表。第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用2. 2. 單片機(jī)的發(fā)展、分類、特點(diǎn)及應(yīng)用單片機(jī)的發(fā)展、分類、特點(diǎn)及應(yīng)用1 1、單片機(jī)、單片機(jī)的發(fā)展概述的發(fā)展概述l單片機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了由單片機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了由4位機(jī)到位機(jī)到8位機(jī)位機(jī),再到再到16位機(jī)的發(fā)展過程位機(jī)的發(fā)展過程l生產(chǎn)廠商：生產(chǎn)廠商：公司名稱公司名稱代表芯片代表芯片美國美國IntelIntelMCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列荷蘭荷蘭PHILPSPHILPS80C5180C51系列、系列、89C5189C51系列系列美國美國AtmelAtmelAt89s At89s 系列、系列、At89c At89c 系列、系列、美

10、國美國Microchip Microchip PIC16CPIC16C系列系列第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用 MCS-51系列單片機(jī)系列單片機(jī)MCS-51系列單片機(jī)有多種型號的產(chǎn)品：系列單片機(jī)有多種型號的產(chǎn)品：l 普通型普通型（51子系列）子系列） 8031、 8051、8751、89C51、89S51等。等。l增強(qiáng)型增強(qiáng)型（52子系列）子系列） 8032、8052、8752、89C52、89S52等。等。l本課以本課以 8XX51 代表這一系列的單片機(jī)。代表這一系列的單片機(jī)。2 2、MCS - 51系列單片機(jī)的分類系列單片機(jī)的分類 第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用表 2.1 MCS - 51

11、系列單片機(jī)配置一覽表 2 2、MCS - 51系列單片機(jī)的分類系列單片機(jī)的分類 第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用u集成度高、體積小，適合應(yīng)用于控制領(lǐng)域；集成度高、體積小，適合應(yīng)用于控制領(lǐng)域；u有優(yōu)異的性能價格比有優(yōu)異的性能價格比 ；u運(yùn)行速度快，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高；運(yùn)行速度快，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高；u可以嵌入到電子產(chǎn)品中可以嵌入到電子產(chǎn)品中嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)3 3、單片機(jī)的特點(diǎn)、單片機(jī)的特點(diǎn) 第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用4 4、單片機(jī)的、單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域汽車電子汽車電子 家用電器家用電器 航空航天航空航天 醫(yī)療設(shè)備醫(yī)療設(shè)備 工業(yè)控制工業(yè)控制儀器儀表儀器儀表 通信產(chǎn)品通信

12、產(chǎn)品 第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的組成單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的組成 單片機(jī)接口電路及外設(shè)等硬 件單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟件5、單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程、單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用(1) 明確系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)，完成單片機(jī)及其外圍電路的選明確系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)，完成單片機(jī)及其外圍電路的選 型工作。型工作。5、單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程、單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用(2) 設(shè)計系統(tǒng)原理圖和設(shè)計系統(tǒng)原理圖和PCB板，經(jīng)仔細(xì)檢查板，經(jīng)仔細(xì)檢查PCB板后送板后送 工廠制作。工廠制作。5、單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程、單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用5、單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)

13、過程、單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用(3) 完成器件的安裝焊接。完成器件的安裝焊接。5、單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程、單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用(4) 根據(jù)硬件設(shè)計和系統(tǒng)要求編寫應(yīng)用程序。根據(jù)硬件設(shè)計和系統(tǒng)要求編寫應(yīng)用程序。5、單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程、單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)是支持微機(jī)運(yùn)行的各種程序（解決問題的方法、步驟用是支持微機(jī)運(yùn)行的各種程序（解決問題的方法、步驟用某種特殊形式的表達(dá)）。它由系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大部分組成。程某種特殊形式的表達(dá)）。它由系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大部分組成。程序的編寫要使用程序設(shè)計的語言。序

14、的編寫要使用程序設(shè)計的語言。源程序源程序 目標(biāo)程序目標(biāo)程序 匯編語言匯編語言機(jī)器語言機(jī)器語言匯編匯編高級語言高級語言機(jī)器語言機(jī)器語言編譯編譯用助記符編寫的語言編寫的程序，稱為用助記符編寫的語言編寫的程序，稱為匯編語言程序匯編語言程序。用二進(jìn)制代碼編寫的程。用二進(jìn)制代碼編寫的程序稱為序稱為機(jī)器語言程序機(jī)器語言程序。將匯編語言程序翻譯成機(jī)器語言程序的過程稱為。將匯編語言程序翻譯成機(jī)器語言程序的過程稱為匯編匯編。用自然語言形式編寫的程序稱為用自然語言形式編寫的程序稱為高級語言程序高級語言程序。（如：。（如： BASIC、C、JAVA）將高級語言程序翻譯成機(jī)器語言程序的過程稱為）將高級語言程序翻譯成機(jī)

15、器語言程序的過程稱為編譯編譯。由低級或高級由低級或高級語言構(gòu)成的程語言構(gòu)成的程序稱為序稱為源程序源程序由機(jī)器語言構(gòu)由機(jī)器語言構(gòu)成的程序稱作成的程序稱作目標(biāo)程序目標(biāo)程序單片機(jī)單片機(jī)系統(tǒng)中的軟件系統(tǒng)中的軟件第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用編程器軟件界面編程器軟件界面返回第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用(5) 在線調(diào)試軟硬件。在線調(diào)試軟硬件。5、單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程、單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用(6) 使用編程器燒寫單片機(jī)應(yīng)用程序，獨(dú)立運(yùn)行單片機(jī)使用編程器燒寫單片機(jī)應(yīng)用程序，獨(dú)立運(yùn)行單片機(jī)系統(tǒng)系統(tǒng)。 編程器編程器5、單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程、單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程第一章 緒論單片微機(jī)原理

16、及應(yīng)用編程器和芯片座編程器和芯片座返回第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用 6、單片機(jī)發(fā)展趨勢、單片機(jī)發(fā)展趨勢CPU的發(fā)展的發(fā)展存儲器存儲器的發(fā)展的發(fā)展片內(nèi)片內(nèi)I/O的改進(jìn)的改進(jìn)外圍電路外圍電路的內(nèi)裝化的內(nèi)裝化低功耗化低功耗化發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用B B 加法器，寄存器加法器，寄存器C C運(yùn)算器運(yùn)算器, ,寄存器寄存器 D D運(yùn)算器，指令譯碼器運(yùn)算器，指令譯碼器A A運(yùn)算器，控制器運(yùn)算器，控制器 第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用2. 2. Intel 8051 CPUIntel 8051 CPU是是( )( )位的單片機(jī)。位的單片機(jī)。B B8 8C

17、 C 4 4D D準(zhǔn)準(zhǔn)1616位位A A 1616第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用3.3.單片機(jī)能夠直接運(yùn)行的程序是（單片機(jī)能夠直接運(yùn)行的程序是（ ）。）。 A. A. 匯編源程序匯編源程序 B. CB. C語言源程序語言源程序 C. C. 高級語言程序高級語言程序 D. D. 機(jī)器語言源程序機(jī)器語言源程序第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用5. 5. 單片機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)制單片機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)制 十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù) 基數(shù)包括：基數(shù)包括：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9；運(yùn)算；運(yùn)算遵守遵守“逢十進(jìn)一逢十進(jìn)一”的規(guī)則；的規(guī)則；二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù) 基數(shù)

18、包括：基數(shù)包括：0、1；運(yùn)算遵守；運(yùn)算遵守“逢二進(jìn)一逢二進(jìn)一”的規(guī)則；書寫的規(guī)則；書寫時以時以B為后綴為后綴; 十六進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù) 基數(shù)包括：基數(shù)包括：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F；運(yùn)算遵守；運(yùn)算遵守“逢十六進(jìn)一逢十六進(jìn)一”的規(guī)則；的規(guī)則；書寫時以書寫時以H為后綴為后綴; 例如：例如：23，21D，（，（22）10等等例如：例如：10010101B，（，（10010101）2等等例如：例如：45H，（，（45）16等等第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用(1)(1)不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換不同進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 1 1）二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的相

19、互轉(zhuǎn)換u二進(jìn)制數(shù)要轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)是將每一位數(shù)字乘以它的權(quán)二進(jìn)制數(shù)要轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)是將每一位數(shù)字乘以它的權(quán)2 2n n，再相加就可以得到它的十進(jìn)制的值。，再相加就可以得到它的十進(jìn)制的值。 【例【例1】10110.011B=？ 【例【例1】10110.011B =124+023+122+121+020+02-1 +12-2+12-3=22.3755. 5. 單片機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)制單片機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)制 第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用u十進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)是將整數(shù)部分按十進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)是將整數(shù)部分按“倒序除倒序除2 2取取余法余法”的原則進(jìn)行轉(zhuǎn)換；小數(shù)部分按的原則進(jìn)行轉(zhuǎn)換；小數(shù)部分按“順序乘順序

20、乘2 2取整法取整法”的原則進(jìn)行轉(zhuǎn)換。的原則進(jìn)行轉(zhuǎn)換。5. 5. 單片機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)制單片機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)制 第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用 2 2）二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換）二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換u二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)時，對于整數(shù)，從最右側(cè)開始，每四位二二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)時，對于整數(shù)，從最右側(cè)開始，每四位二進(jìn)制數(shù)劃為一組，用一位十六進(jìn)制數(shù)代替。進(jìn)制數(shù)劃為一組，用一位十六進(jìn)制數(shù)代替。例例1. (11010101111101)2=( 11,0101,0111,1101)2=(357D)16u十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)時，一位十六進(jìn)制數(shù)用四位二進(jìn)制數(shù)來替十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)時，

21、一位十六進(jìn)制數(shù)用四位二進(jìn)制數(shù)來替換。換。 例例2. (4B9E)16=( 100,1011,1001,1110)2=(100101110011110)2000 05. 單片機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)制單片機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)制第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用 3 3）十六進(jìn)制與十進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換）十六進(jìn)制與十進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換1079780161011622161531611621）（）（例AF十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制：十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制：十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制：十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制：例例 把十進(jìn)制數(shù)把十進(jìn)制數(shù)459轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)4591628161160(459)10=(1CB)161 C B 余余11余余12余余 15. 單片機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)制單片機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)制 第一章 緒論單片微機(jī)原理及應(yīng)用(2) (2) 帶符號數(shù)的表示方法帶符號數(shù)的表示方法 原碼原碼 原碼表示是最高位表示符號，其余位表示數(shù)值，這種表示帶符原碼表示是最高位表示符號，其余位表示數(shù)值，這種表示帶符號數(shù)的方